南非威特沃特斯蘭德盆地范特斯堡金礦床地質特征及礦床成因

范特斯堡金礦床位于南非共和國自由省韋爾科姆市（Welkom），在亨嫩曼鎮（Hennenmam）南部約9 km，范特斯堡鎮（Ventersburg）西北約8 km。范特斯堡金礦床也位于威特沃特斯蘭德盆地西南部韋爾科姆金礦田內。威特沃特斯蘭德盆地是世界上最著名的金礦產地之一，但其金礦的成因類型卻存在不同

。多數學者認為該金礦床是沉積礫巖型

，主要表現為金礦賦存于沉積成因的石英卵石礫巖顆粒中，也稱之為古砂金或古礫巖型金鈾礦。含礦層基本上為單礦-復礦巖，礫石以石英卵石為主，雜基基本上為石英，其中伴生浸染狀自然金和晶質鈾礦碎屑顆粒。但也有部分學者認為其成因類型是熱液型

，其觀點主要認為金礦形成于與巖漿有關的熱液活動，而后進入到沉積地層中。本文是在收集了范特斯堡金礦床30個鉆孔的1537件樣品的品位、礦體厚度等原始數據，以及對所有巖芯礦石樣品結構構造詳細觀察的基礎上，對范特斯堡金礦床的地質特征及礦床成因類型進行了分析探討，不僅可以為蘭德金礦床提供理論依據，還可以為區域上后期勘查工作提供可靠信息和依據。

河溪、溝道等水體作為半干旱地區生態系統重要的組成部分之一，已被世界各地視為研究重點和保護對象。對水體實施生態監測和正確評價是保護水體的前提條件。本文基于對北京山區長期的研究與實踐經驗，借鑒歐盟水框架指令，形成了一套較為系統的水體監測方法，初步構建起河溪生態質量評價體系。通過對北京山區河溪等小型水體生態監測、評價方法的探索，及已經取得的研究成果，將對山區水源保護與治理提供基礎參數和科學依據，推動全市生態建設的進程。

1 區域地質概況

范特斯堡金礦床地處南非卡普瓦爾克拉通南部邊緣，太古宙火山沉積巖系和花崗巖穹窿之間的威特沃特斯蘭德斷陷盆地（簡稱蘭德盆地）西南部的韋爾科姆（Welkom）金礦田內 (圖1)。

1.1 蘭德盆地地質背景

蘭德盆地形成于太古宙，呈北東向狹長的橢圓形展布，北東向延伸近350 km，北西向寬約300 km，盆地面積約100 000 km

。蘭德盆地為一復向斜構造，受東北側和西南側兩條弧形構造挾持。

蘭德盆地的礫巖型金礦是世界上最重要的金礦類型，其黃金產量居世界各種類型金礦之首。蘭德型金礦床分布于蘭德向斜盆地范圍內，巨厚含礦地層主要分布于盆地邊緣，沿盆地邊緣分散分布有8個金礦田，即東蘭德(East Rand)、南蘭德(South Rand)、中蘭德(Central Rand)、西蘭德(West Rand)、Wits Line 西部，克萊克斯多普(Klerkdorp)、卡勒頓維累(Carlitonville)、維爾科姆（自由省）和埃溫德(Evander)金礦田，共有100多個金礦床，其中有9個超大型礦床已產出黃金900噸以上。

從教材的“變與不變”中，我們可以得到啟發，本節課教學中依然借助“幾個幾”與“倍”的融會貫通，突出“倍”的本質——兩個量的比較關系，強化概念辨析，深入意義理解。

（1）含金礫巖是產在太古宙地殼形成以后，大陸上升的第一旋回，主要富集在每個旋回的底部或者靠近底部，受地層控制明顯；

1.2 韋爾科姆金礦田地質背景

韋爾科姆（Welkom）金礦田位于蘭德盆地西南邊緣，克拉克斯多普（Klerksdorp）金礦田南側，由博塔維爾（Bothaville）深大斷裂分隔。礦田內覆蓋著巨厚的卡魯（Karoo）超群砂頁巖。韋爾科姆礦田內迄今已發現數個大型金工業礦床，其中Estern Holdings 和Free State Geduld 2個金礦已經生產黃金超過900噸。

韋爾科姆金礦田處在走向南北的向斜中，該向斜核部表現為明顯的地壘構造形式。與蘭德盆地大部分地區相同，韋爾科姆金礦田沉積基底為太古代花崗-綠巖基底。礦田沉積地層由老至新依次為多米寧群、蘭德超群、芬特斯多普超群、德蘭士瓦超群和卡魯超群。蘭德超群又分為2個群，即西蘭德群（West Rand）和中蘭德群（Central Rand）。西蘭德群與下伏多米寧（Dominion）群為角度不整合接觸，西蘭德群在克萊克斯多普金礦田區最大厚度5150米，北東方向開始變薄。由老到新又分為以下亞群，①豪斯皮特希爾(Hospital Hill)，②戈文門特(Government)，和③杰皮斯敦(Jeppestown)亞群。均由不同比例的石英巖和頁巖組成，豪斯皮特希爾亞群和杰皮斯敦亞群以頁巖為主。西蘭德群主要沉積在淺海相環境，只有小部分為河流相沉積。

中蘭德群不整合于西蘭德群之上。分為約翰內斯堡亞群（Johannesburg）和特夫方丹亞群(Turffontein)，主要由石英巖、礫巖和少量頁巖組成。以河湖三角洲沉積相為主，與河流和淺海入海口的潮汐作用有關。蘭德型金礦含礦層大部分產出于中蘭德群的礫巖中。

中蘭德群中約翰內斯堡亞群下部由礫巖和石英巖互層，上部由火山沉積巖系組成，杏仁構造普遍發育，因此杏仁構造巖石作為該亞群標志層；特夫方丹亞群分為金伯利組（Kimberley）、埃爾斯伯格組（Elsburg）和蒙坦爾組（Mondeor），巖性主要為礫巖和石英巖。范特斯堡金礦床目標含礦層賦存于金伯利組安登科（Andenk）建造中，與東蘭德礦田中的金伯利組上段含礦層（UK9a含礦層）對應。韋爾科姆金礦田地層中存在數層含金礦層。約翰內斯堡亞群盧伊巴斯弗萊（Luipaardsvlei）組的梅恩含礦層（Main Reef）為礦田內重要的工業含礦層。而范特斯堡金礦床目標含礦層賦存于由石英巖和礫巖組成的安登科（Andenk）組（相當于東蘭德礦田的金伯利組）的粗砂巖中，分布范圍較小。

2 礦床地質特征

2.1 地質背景

范特斯堡（Ventersburg）礦床地層主要為蘭德超群之中蘭德群安登科組、芬特斯多普超群埃爾多拉多組和卡魯超群。安登科組主要由碎屑巖組成，巖性主要為石英巖和礫巖，包含了該礦床的主要含礦層。埃爾多拉多組，包括四個巖性段。下部巖性段不整合覆蓋在安登科組之上，由下向上由細變為粗粒復礦物碎屑巖條帶，也稱之為埃爾斯堡底礫巖。在韋爾科姆金礦田東側外圍，該地層為中粒到較粗的卵石礫巖。

礦區內巖漿活動較弱，以基性巖脈（墻）為主，主要是玄武巖床和輝綠巖脈，區內未出露地表。沿斷裂裂隙侵位，呈脈狀產出。巖脈規模一般較小，形態多變，分枝復合，尖滅再現頻繁。從巖脈侵位巖層和以巖墻形式侵位于卡魯超群底部等特征，分析認為基性巖形成于晚古生代卡魯期之后。

蘭德盆地基底為花崗-綠巖基底，由太古宙斯威士蘭超群（＞3.1Ga）組成，主要巖性為角閃巖、片巖和片麻巖?；讕r石中有花崗巖類侵入巖體。在太古宙基底上沉積了一套晚太古代至古生代的巨厚的碎屑巖系（厚度大于8000 米），由老到新可分為：（1）多米寧群（Dominion），分布于基底侵蝕面之上。由熔巖、杏仁狀安山巖、霏細巖及流紋巖等組成；（2）威特沃特斯蘭德超群（Witwatersrand），簡稱蘭德超群。下部地層有頁巖、石英巖、粗砂巖、礫巖組成；砂、礫巖中有較富的含金礦層；上部地層由石英巖、礫巖、頁巖組成；礫巖中產有較多的金鈾礦體。蘭德超群沉積最厚超過6 000m，主要由石英巖和頁巖組成，含有少量火山沉積單元。沉積巖傾角不大，緩傾于盆地中央，局部區域有變化。其中含礦地層主要為蘭德超群中蘭德（Central Rand）群；（3）芬特斯多普超群（Ventersdorp，2.7Ga），主要由玄武巖到安山巖的中-基性熔巖、石英斑巖、霏細巖、凝灰巖、頁巖、燧石角礫巖夾層組成。其底部有由蘭德超群剝蝕物質沉積而形成的含金礦層；（4）德蘭士瓦超群（Transvaal，2.6Ga），為火山巖和碎屑巖沉積組合。由下向上分別為：①火山巖和碎屑巖，未成熟砂質碎屑巖、礫巖夾玄武熔巖；②化學沉積巖，底部以石英巖開始，向上變為碳酸鹽巖和燧石，再上部為條帶狀含鐵建造；③碎屑巖：巖性有石英巖和（碳質）頁巖組合，夾數層礫巖；（5）卡魯超群（Karoo，302-180Ma），巖性以砂巖、頁巖為主，時代為石炭-二疊系沉積物，陸相沉積，底部有冰磧層。

范特斯堡金礦床處在范特斯堡地塹上，由一系列近南北向正斷層組成。這些斷層為金沉積成礦期同期或后期構造，連同金礦賦存的中蘭德群安登科（Andenk）組一起，金礦也被這一系列較大的斷裂錯斷。最大斷距約500m。金礦床內還發育另外一組近東西向的次級斷裂，一般長度小于500m，斷距為數十米，將該礦床內的含礦層切分成更小的礦塊。

2.3.1 礦石礦物成分

2.2 礦體特征

范特斯堡金礦體賦存于蘭德超群中蘭德群安登科組礫巖層中，含礦巖石為石英礫巖，與頂底板的砂巖界限清晰，礫巖層內金含量與黃鐵礦含量呈正相關。區內整個含礦層延伸穩定，目前鉆孔的含礦層分布區域東西寬5 900 m，南北長7 930 m。

通過鉆探工程控制，區內共圈定出10個礦體。其中①號金礦體為主要金礦體，由23個見礦鉆孔控制，見礦深度在450.10m～970.58m之間，分布范圍南北長1650m，東西寬3140m，金礦體呈一個平緩的背形，軸向北北西，傾角3°～12°之間，礦體厚度在0.34m～2.86m，平均厚度1.43m，厚度變化系數32%，金品位3.02～9.50 g/t，平均4.97g/t，品位變化系數40.16%，估算金金屬資源量56 505.92kg，占范特斯堡金礦床總量57.58%；②號金礦體見礦深度1623m，分布規模1430m×1100m，礦體厚度0.88m，平均品位3.89g/t；③號金礦體見礦深度452m，分布規模350m×600m，礦體厚度1.09m，平均品位7.98g/t；④號金礦體見礦深度743m，分布規模720m×650m，礦體厚度1.45m，平均品位3.34g/t；⑤號金礦體見礦深度326m，分布規模570m×640m，礦體厚度0.67m，平均品位9.43g/t；⑥號金礦體見礦深度724m～814m，分布規模1500m×450m，礦體厚度0.83m，平均品位8.64g/t；⑦號金礦體見礦深度556.6m，分布規模610m×1230m，礦體厚度0.74m，平均品位5.88g/t；⑧號金礦體見礦深度1309.5m，分布規模390m×1150m，礦體厚度1.66m，平均品位4.04g/t；⑨號金礦體見礦深度676m～751m，分布規模430m×520m，礦體厚度1.51m，平均品位3.75g/t；⑩號金礦體見礦深度580m，分布規模420m×870m，礦體厚度0.21m，平均品位16.03g/t。

2.3 礦石特征

《摘編》生動記錄了黨的十八大以來我國脫貧攻堅的偉大實踐，深刻總結了我國脫貧攻堅積累的寶貴經驗，系統展現了習近平總書記關于扶貧的新理念新思想新戰略。可以說，這是一部不可多得、充滿基層工作經驗的百科全書，也是一本指導當代青年干事創業，樹立正確人生觀價值觀的哲學書，更是一本心系黎民、胸懷祖國、放眼世界的感言書。

范特斯堡金礦床礦石以含礦礫巖為主，具有變余層理，含礦礫巖大部分由70%礫石和30%膠結物組成。礫石主要為灰白色的脈石英和石英巖，其次為燧石、碧玉、石英斑巖，局部有少量的電氣石巖、淺綠色板巖、片巖及黃鐵礦等。礫石磨圓度良好，呈球狀、橢球狀，分選性差，大小不等，最大直徑40mm，小的直徑僅幾毫米。基質主要為細粒石英和絹云母，其次為黃鐵礦、葉臘石、綠泥石、電氣石和碳質。金多產出于膠結物中，局部呈細脈從膠結物中延伸至礫石的裂隙中，有的呈金和硫化物的細脈產出?；|與礫石一樣，明顯受到變質作用；黃鐵礦主要呈粒狀基質和細脈狀產出，粒度一般小于1mm，呈小球狀和不完整的立方體。金與黃鐵礦關系密切，主要為自然金，銀金礦少量，以游離金、裂隙金等形態存在。金呈小的棱角狀顆粒，重結晶金為不規則的鱗片狀、板狀，粒徑0.065mm～0.1mm。

含金礦石中的主要金屬礦物為黃鐵礦（占90%以上），其余為數量不等的磁黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、輝鈷礦、輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦、白鐵礦、輝砷鈷礦、磁鈷礦，偶見晶質鈾礦、鈾釷碳氫礦、瀝青鈾礦、鈦鈾礦鋯石和獨居石、鉻鐵礦、金紅石及鉑族礦物等。非金屬礦物主要為石英，少量的電氣石。

礦床中的金礦體以豐富的黃鐵礦為標志，伴隨有硫化物、砷化物、硫鹽類等。其中黃鐵礦呈圓狀、致密、裂隙和自形結構，重結晶和活化的礦物具有后生結構特征，比如常見到黃鐵礦呈圓粒產出，且呈同心層狀結核。礦石構造主要為浸染狀、細脈狀、網脈狀等，其中碎屑金顆粒呈渾圓狀；金呈小的棱角狀顆粒，重結晶金顆粒為不規則的鱗片狀、板狀，直徑為0.065mm～0.1mm，部分為線狀；炭質物伴生的金呈海綿狀、似纖維狀，產于纖維狀炭質層的間隙中。

2.3.2 礦石組構特征

2018年7月29日，瑞士鐘表行業還在集體度假中，又是一個星期天，沒想到斯沃琪集團老板小海耶克（Nick Hayek）突然宣布要“退群”。

(1)加強環境規制力度。政府的環境規制舉措是重污染企業最初重視環境保護的主要推動因素，其帶來的激勵及影響是最直接、最有力的。對于重污染企業而言，他們首先要做到的就是嚴格遵守政府施行的環境保護政策，避免違規和處罰，其次才會考慮自發性的環境保護措施。由此看來，政府的環境規制方案及政策的實施力度對于重污染企業環境行為的影響不可小覷，為使重污染企業的經濟發展和社會的生態發展達到協調共進的良好狀態，政府在環境規制方面切不可放松，更不能一成不變，應根據國家發展現狀不斷更新調整環境保護政策及方案，同時注重政策的落實以及實施力度。

3 金礦成因類型

關于蘭德礫巖型金（鈾）礦的成因主要有兩種：一是熱液交代成因說，認為金（鈾）是在礫巖沉積以后由巖漿熱液帶來的；二是沉積成因說，認為金是以碎屑顆粒的形式和礫巖中的其它碎屑成分一起沉積的。本文通過范特斯堡金礦床的控礦因素分析認為，范特斯堡金礦床具有沉積成因特點，其主要依據如下：

企業進行市場營銷，首先要以顧客為本。要時刻以顧客的需求為主導，認真傾聽顧客的建議。企業樹立的形象，以及企業產品或者服務的好壞都不是由企業自身說的算的，而是由顧客的評價堆積出來的。只有是顧客評價高的企業才是形象好的企業，才是競爭力強的企業。因此，企業在市場營銷為顧客服務的過程中，要切身的傾聽顧客的建議或意見，對于顧客提出的意見要有針對性的解決措施，對于一些適合本企業發展的建議要適當的進行采納。最大限度地提高顧客的滿意度，從而產生顧客忠誠，成為企業的穩定客戶，實現重復消費。顧客滿意程度高，還會產生擴張效應，吸引更多的顧客，提高企業的經濟效益。

（2）金礦化主要賦存于石英礫巖及與其有關的石英巖沉積巖內；

（3）含礦礫巖一般產在古河床和三角洲；

（4）沒有重結晶的金、瀝青鈾礦和黃鐵礦呈滾圓狀碎屑顆粒；

（5）金、黃鐵礦、極少量瀝青鈾礦和其他的碎屑重礦物如獨居石、錫石和鉻鐵礦等共生；

對連續光采用積分球實測數據.任取積分球干涉圖中的單行數據，直接采用傅里葉變換方法獲得的光譜結果如圖3(c)，可以看出隨機噪聲對光譜線型產生了嚴重干擾.將改進準則MUSIC算法應用于同一組干涉數據，處理結果如圖7(b)，可以看出該算法在實現光譜復原的基礎上，同時對隨機噪聲進行了有效的抑制.以實測低噪聲積分球光譜為參照[圖7(a)]，將單行數據的MUSIC算法復原光譜與參考光譜對比，可以看出兩者線形具有較好一致性，說明MUSIC算法對復色光譜復原也有效.

（6）金礦物一般富集在巖層底部灰色巖石中。

4 結論

本文通過收集范特斯堡金礦床以往勘探成果資料，系統總結了范特斯堡金礦床區域地質背景控礦因素，結合礦床的礦體特征以及礦石礦物組合特征、礦石組構特征等因素，分析認為范特斯堡金礦床具有沉積礦床成因特征，為蘭德礫巖型金（鈾）礦的成因提供了理論依據。同時，也為區域上尋找相同類型礦床指明方向。

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